DE3876457T2

DE3876457T2 - FEEDING DEVICE FOR GRINDING BODY.

Info

Publication number: DE3876457T2
Application number: DE8888101691T
Authority: DE
Inventors: Thomas R Daley; Robert Holming; Robert S Nelson
Original assignee: Armco Inc; HOLMING Co
Current assignee: Armco Inc; HOLMING Co
Priority date: 1987-02-11
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2008-02-06
Also published as: DE3876457D1; FI880575A0; BR8800558A; ATE83177T1; AU593166B2; CA1294938C; EP0278424A2; GR3006851T3; ES2036224T3; EP0278424B1; FI880575A7; EP0278424A3; US4715546A; FI88266B; FI88266C; AU1149588A

Abstract

An apparatus (10) for uniformly feeding grinding balls (12) to a grinding mill (16). The apparatus (10) includes a ball storage hopper (22), a regulator (25) and an inclined chute (24) for conveying balls (12) from the hopper (22) to the regulator (25). The chute (24) includes a panel (54) for controlling the depth of the balls (12). The regulator (25) includes a discharge drum (26) having a plurality of compartments (70, 70a, 70b) adapted to receive the balls (12), and electric motor (40) for rotating the drum (26), and a means (62) for retaining the balls in the drum (26). The drum (26) is rotated at a predetermined speed and feeds the balls (12) into a mill (16) at a uniform rate which can be controlled to approximately match the attrition rate of the balls in the mill (16).

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Mahlkürpern in eine Kugelmühle eines Typs, wie z. B. einer allgemein horizontalen, zylindrischen Trommel, zum Pulverisieren von Rohmaterial. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen weniger Kugeln auf einmal in eine Kugelmühle.This invention relates to an apparatus for feeding grinding media into a ball mill of a type such as a generally horizontal cylindrical drum for pulverizing raw material. More particularly, the invention relates to an apparatus for uniformly feeding a few balls at a time into a ball mill.

Es ist gut bekannt, Eisenerz, Kalkstein, Zement, Kohle, Phosphat, Kupfererz und dergleichen in Drehtrommeln zu pulverisieren, die Stahl- oder Eisenkugeln allgemein im Abmessungsbereich von 25 - 127 mm (1 bis 5 Inches) enthalten. Das Rohmaterial wird zwischen den Kugeln aufgrund der Herabfallwirkung der Kugeln zerdrückt, wenn die Kugelmühle gedreht wird.It is well known to pulverize iron ore, limestone, cement, coal, phosphate, copper ore and the like in rotary drums containing steel or iron balls generally in the dimensional range of 25 - 127 mm (1 to 5 inches). The raw material is crushed between the balls due to the falling action of the balls as the ball mill is rotated.

Die Metallkugeln verschleißen nach und nach durch die Reibung und Stoßwirkung untereinander. Neue Kugeln müssen eventuell in die Kugelmühle zugeführt werden. Um bei Spitzenmahlwirksamkeit zu arbeiten, ist es erwünscht, neue Kugeln gleichmäßig in die Kugelmühle mit angenähert dem gleichen Durchsatz einzuführen, wie sich alte Kugeln abnutzen. In Abhängigkeit des zum Mahlen eines bestimmten Robmaterials verwendeten Kugeltyps kann das Kugelverschleißmaß genau bestimmt werden.The metal balls gradually wear down due to friction and impact between each other. New balls may need to be fed into the ball mill. To operate at peak grinding efficiency, it is desirable to feed new balls evenly into the ball mill at approximately the same rate as old balls wear down. Depending on the type of ball used to grind a particular raw material, the degree of ball wear can be precisely determined.

Rohmaterial wird normalerweise in Kugelmühlen mit der Ausgangsmenge des pulverisierten Materials entsprechenden Durchsätzen eingeführt. Der Eingabedurchsatz des Rohmaterials wird häufig unter Verwendung solcher Parameter gesteuert, die sich auf den Mahlwirkungsgrad beziehen, wie Geräusch, Leistungsverbrauch, Feinheit des pulverisierten Materials usw. Verwendungen der gleichen Parameter wurden beim Stand der Technik zur Steuerung der Zuführungsdurchsätze von Mahlkugeln vorgeschlagen. Jedoch sind Vorrichtungen zum gleichmäßigen Zuführen weniger Kugeln auf einmal, die dem Kugelverschleißmaß in einer Kugelmühle entsprechen können, beim Stand der Technik nicht bekannt. Obwohl neue Kugeln systematisch einer Kugelmühle zugesetzt werden können, werden sie allgemein in Chargen einiger Hundert Pfund auf einmal zugesetzt. Diese zyklische Beladung der Kugelmühle erhöht erheblich die Leistungsanforderungen, um die Kugelmühle zu betreiben. Noch erheblicher ist, daß der Mahlwirkungsgrad der Kugelmühle verringert wird. Eine Spitzenmahlwirksamkeit kann nicht beibehalten werden, wenn das Verhältnis der Kugeln zu dem zu pulverisierenden Erz nicht gleichmäßig beibehalten wird.Raw material is usually milled in ball mills with the The input throughput of the raw material is often controlled using such parameters as relate to grinding efficiency as noise, power consumption, fineness of the material being pulverized, etc. Uses of the same parameters have been proposed in the prior art to control the feed throughputs of grinding balls. However, devices for uniformly feeding a few balls at a time that can match the ball wear rate in a ball mill are not known in the prior art. Although new balls can be systematically added to a ball mill, they are generally added in batches of a few hundred pounds at a time. This cyclic loading of the ball mill greatly increases the power requirements to operate the ball mill. More significantly, the grinding efficiency of the ball mill is reduced. Peak grinding efficiency cannot be maintained unless the ratio of balls to ore being pulverized is uniformly maintained.

Bekannte Vorrichtungen zum Einführen von Kugeln in Kugelmühlen sind allgemein große Maschinen, die kostspielig zu betreiben sind, häufig mit Kugeln verstopft werden und/oder nicht geeignet sind, um wenige Kugeln auf einmal in Kugelmühlen gleichmäßig einzuführen. Das US- Patent No. 3 542 300 offenbart ein großes Kugelgefäß zum Einführen von Kugeln in eine Kugelmühle. Das Gefäß enthält eine Anzahl von Abteilen zur Aufnahme von Kugeln. Die Kugeln werden periodisch durch Drehen des gesamten Gefäßes einschließlich seiner gesamten Kugelcharge abgegeben.Known devices for introducing balls into ball mills are generally large machines that are expensive to operate, often become clogged with balls, and/or are not suitable for uniformly introducing a few balls at a time into ball mills. U.S. Patent No. 3,542,300 discloses a large ball vessel for introducing balls into a ball mill. The vessel contains a number of compartments for receiving balls. The balls are periodically dispensed by rotating the entire vessel including its entire ball charge.

SU-A-216 428 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen von Mahlkugeln in eine Kugelmühle mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wobei der Regulator ein hin- und hergehender Zylinder ist.SU-A-216 428 discloses a device for feeding grinding balls into a ball mill having the features of the preamble of claim 1, wherein the regulator is a reciprocating cylinder.

Es ist eine Hauptaufgabe unserer Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen von Mahlkugeln in eine Kugelmühle vorzusehen.It is a primary object of our invention to provide an improved device for uniformly feeding grinding balls into a ball mill.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zum Zuführen von Mahlkugeln in eine Kugelmühle gelöst, wie im Patentanspruch 1 beansprucht.This object is achieved according to the present invention by a device for feeding grinding balls into a ball mill as claimed in claim 1.

Zusätzliche Merkmale werden in den Ansprüchen 2 bis 13 beansprucht.Additional features are claimed in claims 2 to 13.

Unsere verbesserte Kugelzuführvorrichtung überwindet die oben beschriebenen Probleme durch gesteuertes Zuführen von Kugeln aus einem Kugelspeichergefäß in eine kleine rotierende Abgabetrommel mit Kugelabteilen. Die Trommel wird mit einer vorbestimmten Drehzahl betrieben, um wenige Kugeln auf einmal gleichmäßig in eine Kugelmühle zuzuführen. Wenn eine Kugelcharge aus jedem Abteil entleert wird, dreht die Trommel ein leeres Abteil in eine zum Kugelspeichergefäß ausgerichtete Lage zum Auffüllen mit einer neuen Kugelcharge.Our improved ball feeder overcomes the problems described above by controlled feeding of balls from a ball storage vessel into a small rotating discharge drum with ball compartments. The drum is operated at a predetermined speed to evenly feed a few balls at a time into a ball mill. As a batch of balls is emptied from each compartment, the drum rotates an empty compartment into a position aligned with the ball storage vessel for refilling with a new batch of balls.

Ein Vorteil unserer Erfindung ist, daß sie wegen ihrer kompakten Abmessung und ihres wartungsfreien Betriebs unaufwendig herzustellen und zu betreiben ist. Ein weiterer Vorteil unserer Erfindung ist die zu deren Betrieb erforderliche minimale Energie.An advantage of our invention is that it is inexpensive to manufacture and operate due to its compact dimensions and maintenance-free operation. Another advantage of our invention is the minimal energy required to operate it.

Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile unserer Erfindung werden bei Betrachtung der näheren Beschreibung und beigefügten Zeichnung offenbar.The above and other objects, features and advantages of our invention will become apparent upon consideration of the detailed description and accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine Darstellung unserer in einem Mahlsystem eingebauten Kugelzuführvorrichtung;Fig. 1 is an illustration of our ball feeder installed in a grinding system;

Fig. 2 ist eine Endansicht unserer Kugelzuführvorrichtung;Fig. 2 is an end view of our ball feeding device;

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie 3-3 der Fig. 2;Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of Fig. 2;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 3 gezeigten Abgabetrommel;Fig. 4 is an enlarged view of the dispensing drum shown in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Längsansicht der in Fig. 4 gezeigten Abgabetrommel;Fig. 5 is a longitudinal view of the dispensing drum shown in Fig. 4;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Abgabetrommel aus Fig. 3 zur Veranschaulichung von Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unserer Erfindung.Figure 6 is an enlarged sectional view of the dispensing drum of Figure 3 illustrating details of a preferred embodiment of our invention.

Gemäß Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 unsere in einem Mahlsystem verwendete Kugelzuführvorrichtung. Wie gut bekannt ist, werden Mahlkugeln 12 und zu pulverisierendes Roherz 14 in ein Eingangsende 18 einer allgemein horizontalen, zylindrischen Kugelmühle 16 zugeführt. Die Kugelmühle 16 wird normalerweise unter Verwendung eines Elektromotors und eines herkömmlichen Ring- und Ritzelgetriebes (nicht dargestellt) gedreht. Wenn die Mühle 16 rotiert, wird Erz 14 ggf. durch die Herabfallwirkung der stürzenden Kugeln pulverisiert, und das pulverisierte Erz verläßt die Mühle 16 auf einen Förderer 20. Abweichend vom Stand der Technik, wo Mahlkugeln periodisch als eine Charge von einigen Hundert Pfund zugesetzt werden, setzt unsere Vorrichtung 10 Mahlkugeln 12 der Kugelmühle 16 gleichmäßig zu, die gesteuert werden können, um im wesentlichen dem Verschleißfortschritt der Mahlkugeln in der Kugelmühle 16 zu entsprechen.Referring to Fig. 1, reference numeral 10 designates our ball feeder used in a grinding system. As is well known, grinding balls 12 and raw ore 14 to be pulverized are fed into an input end 18 of a generally horizontal, cylindrical ball mill 16. The ball mill 16 is typically rotated using an electric motor and a conventional ring and pinion gear (not shown). As the mill 16 rotates, ore 14 is eventually fed by the falling action of the falling balls, and the pulverized ore exits the mill 16 onto a conveyor 20. Unlike the prior art where grinding balls are periodically added as a batch of several hundred pounds, our apparatus 10 evenly adds grinding balls 12 to the ball mill 16 which can be controlled to substantially match the wear progress of the grinding balls in the ball mill 16.

Fig. 2 zeigt eine Endansicht der Zuführvorrichtung 10, die auf Beinen 30 montiert ist. Die Zuführvorrichtung 10 enthält ein Gefäß 22, aus dem neue Mahlkugeln 12 geliefert werden, einen Regulator 25 zur Abgabe von Kugeln 12 an die Mühle 16 durch einen Auslaß 28 und eine Rutsche 24, die Kugeln 12 vom Gefäß 22 zum Regulator 25 leitet. Der Regulator 25 enthält eine Abgabetrommel 26, die auf einer Welle 32 montiert ist, die in Lagern 34 gelagert ist und durch einen Elektromotor 40 über eine Antriebskette 38 gedreht wird. Falls die Trommel 26 jemals blockiert werden sollte, wird ein Bruch der Welle 32 oder der Kette 38 durch Einfügung einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung 36, wie gut bekannt ist, verhindert. Wir haben festgestellt, daß ein herkömmlicher 1750 U/min-0,184 kW (1/4 HP)-Gleichstrommotor 40 durchaus zufriedenstellend zum Betrieb der Trommel 26 ist. Die Drehzahl des Motors 40 wird durch einen herkömmlichen Untersetzer 42 mit einem Getriebeuntersetzungsverhältnis von 2500:1 verringert. Die tatsächliche Drehzahl der Trommel 26 wird unter Verwendung eines herkömmlichen Drehzahlsteuergeräts 44 eingestellt und überwacht.Fig. 2 shows an end view of the feeder 10, which is mounted on legs 30. The feeder 10 includes a vessel 22 from which new grinding balls 12 are supplied, a regulator 25 for dispensing balls 12 to the mill 16 through an outlet 28, and a chute 24 which directs balls 12 from the vessel 22 to the regulator 25. The regulator 25 includes a dispensing drum 26 mounted on a shaft 32 which is supported in bearings 34 and rotated by an electric motor 40 via a drive chain 38. If the drum 26 should ever become jammed, breakage of the shaft 32 or chain 38 is prevented by the inclusion of a torque limiting device 36, as is well known. We have found that a conventional 1750 rpm 0.184 kW (1/4 HP) DC motor 40 is quite satisfactory for operating the drum 26. The speed of the motor 40 is reduced by a conventional reducer 42 having a gear reduction ratio of 2500:1. The actual speed of the drum 26 is set and monitored using a conventional speed controller 44.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Kugelzuführvorrichtung 10 längs der Linie 3-3 in Fig. 2. Die Rutsche 24 weist ein unteres, neben der Trommel 26 befindliches Ende 46 und ein oberes Ende 48 auf, das nahe und unter dem Gefäß 22 zur Aufnahme von Kugeln 12 angeordnet ist. Die Rutsche 24 enthält ein Gitter 50 zum Ermöglichen der Entfernung von Abfall, wie z. B. Metallteilchen, Kugelteilchen, Schmutz u. dgl., durch einen Auslaß 52. Eine Sperre, wie eine Metallplatte 54, ist bei 56 zur Regulierung der Tiefe der Mahlkugeln 12 auf der Rutsche 24 angelenkt. Die Tiefe der Mahlkugeln 12 muß so gesteuert werden, daß eine verhältnismäßig dünne Schicht 60 von Kugeln 12 über die Rutsche 24 in die Trommel 26 dosiert wird. In Abhängigkeit vom Gefälle, von der Länge und der Breite der Rutsche 24 könnte ein ungehemmter Strom von Kugeln 12 vom Gefäß 22 her verursachen, daß die Kugeln 12 eine Brücke über die Rutsche 24 bilden oder sich darauf anhäufen und dadurch eine Drehung der Trommel 26 verhindern. Wenn die Platte 54 die Tiefe 60 der Kugeln 12 nicht ausreichend steuert, können Gewichte, soweit erforderlich, an der Stirnseite 58 der Platte 54 zusätzlich zum Einsatz kommen.Fig. 3 shows a sectional view of the ball feeding device 10 along line 3-3 in Fig. 2. The chute 24 has a lower end 46 adjacent the drum 26 and an upper end 48 disposed near and below the vessel 22 for receiving balls 12. The chute 24 includes a grate 50 for permitting the removal of debris such as metal particles, ball particles, dirt, and the like through an outlet 52. A barrier such as a metal plate 54 is hinged to the chute 24 at 56 for regulating the depth of the grinding balls 12. The depth of the grinding balls 12 must be controlled so that a relatively thin layer 60 of balls 12 is metered via the chute 24 into the drum 26. Depending on the slope, length and width of the chute 24, an unrestrained flow of balls 12 from the vessel 22 could cause the balls 12 to bridge or pile up on the chute 24, thereby preventing rotation of the drum 26. If the plate 54 does not adequately control the depth 60 of the balls 12, weights may be added as necessary on the face 58 of the plate 54.

Einer der Vorteile unserer Zuführvorrichtung ist die Beseitigung mechanischer Mittel wie Förderer zum Leiten der Mahlkugeln 12 zur Trommel 26. Hierzu ist die Rutsche 24 zur Trommel 26 hin geneigt, um eine Schwerkraftförderung der Kugeln 12 zu ermöglichen. Wir haben festgestellt, daß die Rutsche 24 ein Gefälle von wenigstens etwa 5º, vorzugsweise wenigstens 10º haben sollte, wobei 18º am meisten zu bevorzugen ist. Die geringeren Gefälle sind weniger zweckmäßig, da zusätzliche Mittel, wie Vibratoren, erforderlich sein können, um den Strom von Kugeln 12 über die Rutsche 24 zur Trommel 26 zu bewirken.One of the advantages of our feeder is the elimination of mechanical means such as conveyors for directing the grinding balls 12 to the drum 26. To this end, the chute 24 is inclined towards the drum 26 to allow gravity feeding of the balls 12. We have found that the chute 24 should have a gradient of at least about 5º, preferably at least 10º, with 18º being most preferred. The smaller gradients are less convenient since additional means such as vibrators may be required to direct the flow of balls 12 over the slide 24 to the drum 26.

Der Regulator 25 weist außerdem ein Mittel zum Zurückhalten der Kugeln, wie z. B. eine Platte 62 mit einem oberen Ende 64 und einem unteren Ende 66 auf. Die Platte 62 ist nahe und unter dem unteren Ende 46 der Rutsche 24 angeordnet und wird nahe einem Teil der Unterseite der Trommel 26 durch ein Klemmittel 68 gehalten. Einzelheiten zum Zweck und Betrieb der Platte 62 und des Klemmmittels 68 werden später gegeben.The regulator 25 also includes a means for retaining the balls, such as a plate 62 having an upper end 64 and a lower end 66. The plate 62 is disposed near and below the lower end 46 of the chute 24 and is held near a portion of the underside of the drum 26 by a clamping means 68. Details of the purpose and operation of the plate 62 and the clamping means 68 will be given later.

Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen Einzelheiten für den Aufbau der Trommel 26. Die Trommel 26 enthält eine Mehrzahl von Abteilen 70, deren Seitenwände durch auf einer Welle 32 montierte Scheiben gebildet sind und deren Radialwände durch auf der Welle 32 montierte, radial erstreckte Flügel 74 gebildet sind. Die Abteile 70 werden durch Frontplatten 78 gleichmäßig getrennt. Wie noch später erläutert wird, ist es für die Abteile 70 sehr wünschenswert, ein Mittel zum Ablenken dynamischer Kräfte, wie Platten 76 zu enthalten.Figures 4 and 5 illustrate details of the construction of the drum 26. The drum 26 includes a plurality of compartments 70 having side walls formed by disks mounted on a shaft 32 and radial walls formed by radially extending vanes 74 mounted on the shaft 32. The compartments 70 are evenly separated by front plates 78. As will be explained later, it is highly desirable for the compartments 70 to include a means for deflecting dynamic forces, such as plates 76.

Fig. 6 zeigt im einzelnen den Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für die Platte 62. Wenn das Abteil 70a seine Charge von Kugeln 12 an die Kugelmühle 16 abgibt, wird das Abteil 70b in die Stellung zur Aufnahme von Kugeln von der Rutsche 24 gedreht. Kugeln rollen in das Abteil 70h, wenn der obere rechte Teil des Abteils 70b jenseits des unteren Endes 46 der Rutsche 24 gedreht wird. Die Platte 62 verhindert ein Herabfallen von Kugeln 12 vom unteren linken Teil des Abteils 70h, bis die Fläche 78 jenseits des Endes 46 der Rutsche 24 gedreht ist.Fig. 6 shows in detail the construction of a preferred embodiment for the plate 62. When the compartment 70a delivers its batch of balls 12 to the ball mill 16, the compartment 70b is rotated into position to receive balls from the chute 24. Balls roll into the compartment 70h when the upper right portion of the compartment 70b is rotated beyond the lower end 46 of the chute 24. The plate 62 prevents balls 12 from falling from the lower left portion of the compartment 70h until the surface 78 is rotated beyond the end 46 of the chute 24.

Wie oben angegeben, kann Abfall, wie Metallspäne, von Mahlkugeln 12 mitgeführt werden. Die Metallspäne können an der Trommel 26 haften. Wenn die Platte 62 starr ist, können die Metallspäne zwischen die Platte 62 und die Stirnplatten 78 geraten, wodurch die Trommel 26 eingeklemmt werden kann. Wir haben festgestellt, daß sich dieses Problem überwinden läßt, indem man nur das untere Ende 66 der Platte 62 durch ein Verbindungselement 80 an einem Rahmenteil 82 befestigt.As stated above, waste such as metal chips can be carried along by grinding balls 12. The metal chips can stick to the drum 26. If the plate 62 is rigid, the metal chips can get between the plate 62 and the end plates 78, which can cause the drum 26 to become jammed. We have found that this problem can be overcome by securing only the lower end 66 of the plate 62 to a frame member 82 by a connector 80.

Das obere Ende 64 der Platte 62 ist in Anlage an einem unteren Teil der Umfangsoberfläche des Abteils 70b der Trommel 26 durch ein Klemmittel 68 vorgespannt. Das Klemmmittel 68 weist eine Schraube 84 zur Justierung der Kompression einer Feder 86, falls erforderlich, auf. Die Schraube 84 und die Feder 86 sind innerhalb eines Rohres 88 enthalten, das mit einem Körperbauteil 92 verschweißt ist. Ein Kolben 96 ist mit einem Abstandsstück 90 zur Kompression der Feder 86 verbunden, wobei der Kolben 96 durch das Körperbauteil 92 erstreckt ist. Der Kolben 96 wird in Anlage am oberen Ende 64 der Platte 62 durch die Feder 86 vorgespannt. Das Klemmittel 68 ist gegen Bewegung durch Verbinden (nicht dargestellt) des Körperbauteils 92 mit einem Rahmenteil der Vorrichtung 10 verankert. Wenn ein Abfallstück zwischen die Platte 62 und eine der Flächen 78 der Trommel 26 gerät, wird das obere Ende 64 der Platte 62 von der Fläche 78 weg verschoben, wodurch bewirkt wird, daß das Abstandsstück 90 über den Kolben 96 die Feder 86 komprimiert. Wenn das Abfallstück vom oberen Ende 64 der Platte 62 durch weitere Drehung der Trommel 26 freikommt, wird das obere Ende 64 wieder gegen die Umfangsfläche der Trommel 26 durch den Kolben 96 gedrückt.The upper end 64 of the plate 62 is biased into engagement with a lower portion of the peripheral surface of the compartment 70b of the drum 26 by a clamping means 68. The clamping means 68 includes a screw 84 for adjusting the compression of a spring 86 if necessary. The screw 84 and spring 86 are contained within a tube 88 which is welded to a body member 92. A piston 96 is connected to a spacer 90 for compressing the spring 86, the piston 96 extending through the body member 92. The piston 96 is biased into engagement with the upper end 64 of the plate 62 by the spring 86. The clamping means 68 is anchored against movement by connecting (not shown) the body member 92 to a frame portion of the device 10. When a piece of waste becomes caught between the plate 62 and one of the surfaces 78 of the drum 26, the upper end 64 of the plate 62 is displaced away from the surface 78, causing the spacer 90 to compress the spring 86 via the piston 96. When the piece of waste is released from the upper end 64 of the plate 62 by further rotation of the drum 26, the upper end 64 is again pressed against the peripheral surface of the drum 26 by the piston 96.

Wenn die Zuführvorrichtung 10 zur Verarbeitung von Erzen, wie z. B. Eisenerz (Magnetit), verwendet wird, können die Stahlbestandteile der Vorrichtung 10 magnetisiert werden. Eisenabfälle neigen dann mehr zum Haften an der Trommel 26 und der Platte 62. In einem solchen Anwendungsfall ist es zweckmäßig, die Rutsche 24, die Trommel 26 und die Platte 62 aus austenitischem (nichtmagnetischem) Stahl, wie rostfreiem Stahl der Serie 300, herzustellen. Jegliche Eisenabfälle, die über die Rutsche 24 gelangen, würden leichter durch den Auslaß 28 abgegeben und nicht zwischen der Platte 62 und der Trommel 26 eingeklemmt werden.When the feeder 10 is used to process ores, such as iron ore (magnetite), the steel components of the apparatus 10 can be magnetized. Iron waste will then be more likely to stick to the drum 26 and plate 62. In such an application, it is convenient to make the chute 24, drum 26, and plate 62 of austenitic (non-magnetic) steel, such as 300 series stainless steel. Any iron waste passing over the chute 24 would be more easily discharged through the outlet 28 and would not be caught between the plate 62 and the drum 26.

In Abhängigkeit von der Tiefe der Kugeln 60 sowie der Breite und dem Gefälle der Rutsche 24 ist eine beträchtliche Kraft 102 zur Trommel 26 hin gerichtet. Eine gleiche und entgegengesetzte dynamische Kraft wird durch die Trommel 26 geliefert. Ohne die Platte 76 würde ein großer Teil dieser Gegenkraft 100 zu den Kugeln 12 auf der Rutsche 24 hin gerichtet sein. Jedoch lenkt die Platte 76 diese Kraftkomponente längs der Richtung 104 um. Vorzugsweise ist die Platte 76 parallel zum Ende 46 der Rutsche 24, wenn das Abteil 70b mit Kugeln 12 gefüllt wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Durch Einrichten einer maximalen entgegengesetzten dynamischen Kraft 104 in einer Tangentialrichtung bezüglich der Rutsche 24 wird die Belastung auf der Trommel 25 minimiert.Depending on the depth of the balls 60 and the width and slope of the chute 24, a significant force 102 is directed toward the drum 26. An equal and opposite dynamic force is provided by the drum 26. Without the plate 76, much of this opposing force 100 would be directed toward the balls 12 on the chute 24. However, the plate 76 redirects this force component along the direction 104. Preferably, the plate 76 is parallel to the end 46 of the chute 24 when the compartment 70b is filled with balls 12, as shown in Figure 6. By establishing a maximum opposing dynamic force 104 in a tangential direction with respect to the chute 24, the load on the drum 25 is minimized.

Es wird nun ein Beispiel zur weiteren Veranschaulichung unserer Erfindung gegeben. Es ist gut bekannt, daß der Abriebgrad von Mahlkugeln mit der Art des verarbeiteten Erzes sowie mit den metallurgischen Eigenschaften der Kugeln selbst variiert. Trotzdem kann der angenäherte Verschleißgrad für einen gegebenen Mahlkugeltyp in einem gegebenen Bergwerk über eine Zeitdauer aus Produktionsaufzeichnungen bestimmt werden.An example is now given to further illustrate our invention. It is well known that the degree of abrasion of grinding balls depends on the type of ore being processed as well as on the metallurgical properties of the balls themselves. Nevertheless, the approximate wear rate for a given grinding ball type in a given mine over a period of time can be determined from production records.

Eine Auswahl von Mahlkugelabmessungen wird in Abhängigkeit vom zu pulverisierenden Erz verwendet. So kleine Kugeln wie 25 mm (1 Inch) oder darunter und bis zu etwa 127 mm (5 Inch) können verwendet werden. Normalerweise wird eine Mischung von Kugelgrößen verwendet. Eine 50- 25-25-Mischung mit etwa 50 % 51 mm (2 Inch)-Kugeln, 25 % 38 mm (1,5)-Kugeln und 25 % 25 mm (1 Inch)-Kugeln ist ziemlich üblich zum Eisenerzmahlen. Für die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Trommel 26 mit einer Breite und einem Durchmesser von etwa 255 mm (10 Inch) und 6 Abteilen wurden die angenäherten Zuführungsdurchsätze bestimmt, wie in der folgenden Tabelle gezeigt ist: Steuergeräteinstellung Abgabedurchsatz für 50-25-25 MahlkugelnA range of grinding ball dimensions are used depending on the ore being pulverized. Balls as small as 25 mm (1 inch) or less and up to about 127 mm (5 inches) may be used. Typically a mixture of ball sizes is used. A 50-25-25 mixture with about 50% 51 mm (2 inch) balls, 25% 38 mm (1.5) balls and 25% 25 mm (1 inch) balls is quite common for iron ore grinding. For the drum 26 shown in Figs. 4 and 5 having a width and diameter of about 255 mm (10 inches) and 6 compartments, the approximate feed rates were determined as shown in the following table: Control unit setting delivery rate for 50-25-25 grinding balls

Für einen Eisenerzmahlvorgang unter Verwendung der oben beschriebenen Mischung von Armco-Hochchromgußmahlkugeln war vorher bestimmt worden, daß der Kugelverschleißgrad angenähert 127,1 kg/h (280 lb/hr) war. Unter Verwendung eines Getriebeuntersetzungsverhältnisses von 2500:1 für den vorher beschriebenen Motor 40 würde das Steuergerät 44 auf angenähert 35 % eingestellt werden, um diesem Zuführungsdurchsatz zu entsprechen. Es wurde beobachtet, daß diese Einstellung bewirkte, daß die Trommel 26 eine volle Umdrehung in etwa 9 Minuten machte. Daher würde eine Umdrehung der Trommel 26 angenähert 19,1 kg (42 lb) Mahlkugeln zur Kugelmühle 16 liefern. Jedes Abteil 70 würde 1/6 Umdrehung oder 3,18 kg (7 lb) Mahlkugeln entsprechen, die etwa alle 1,5 Minuten zugeführt werden.For an iron ore grinding operation using the above-described blend of Armco high chromium cast grinding balls, the ball wear rate was previously determined to be approximately 127.1 kg/hr (280 lb/hr). Using Using a gear reduction ratio of 2500:1 for the previously described motor 40, the controller 44 would be set at approximately 35% to correspond to this feed rate. It was observed that this setting caused the drum 26 to make one full revolution in approximately 9 minutes. Therefore, one revolution of the drum 26 would deliver approximately 19.1 kg (42 lb) of grinding balls to the ball mill 16. Each compartment 70 would correspond to 1/6 revolution or 3.18 kg (7 lb) of grinding balls fed approximately every 1.5 minutes.

Es wurde gezeigt daß unsere kompakte Trommel 26 einige Mahlkugeln jeweils gleichmäßig in eine Kugelmühle einführen kann. Sobald der Kugelverschleißgrad bestimmt ist, können Kugeln in eine Kugelmühle mit einem Durchsatz nachgeliefert werden, der im wesentlichen diesem Verschleißgrad entspricht. Ein Spitzenmahlwirkungsgrad kann gesichert werden, da ein konstantes Verhältnis der Kugelmasse zur Masse des zu pulverisierenden Erzes beibehalten wird. Weiter wird sehr wenig Energie benötigt, da die gesamte von der Trommel 26 gehaltene Kugelmasse minimiert wird.It has been demonstrated that our compact drum 26 can feed several grinding balls at a time into a ball mill. Once the ball wear level is determined, balls can be fed into a ball mill at a rate substantially equal to that wear level. Peak grinding efficiency can be ensured because a constant ratio of ball mass to the mass of ore to be pulverized is maintained. Furthermore, very little energy is required because the total ball mass held by the drum 26 is minimized.

Während nur ein Ausführungsbeispiel unserer Erfindung beschrieben wurde, wird es von den Fachleuten verstanden, daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können die Abmessung der Trommel, die Zahl der Abteile in der Trommel, das Getriebeuntersetzungsverhältnis des Untersetzers und die Abmessung und Mischung der Mahlkugeln, die benötigt werden, sämtlich variiert werden. Natürlich kann jede Änderung verschiedene Steuergeräteinstellungen erfordern, so daß die Kugelzuführungsdurchsätze zum Kugelverschleißgrad für einen jeweiligen Mahlarbeitsgang passen. Der primäre Gesichtspunkt wird der Verschleißgrad der Kugeln von dem besonderen zu pulverisierenden Rohmaterial sein. Daher soll der Umfang unserer Erfindung aus den angefügten Patentansprüchen bestimmt werden.While only one embodiment of our invention has been described, it will be understood by those skilled in the art that various modifications may be made. For example, the size of the drum, the number of compartments in the drum, the gear reduction ratio of the reducer, and the size and mix of grinding balls required may all be varied. Of course, each change may require different controller settings so that the ball feed rates to the ball wear rate for a particular milling operation. The primary consideration will be the ball wear rate of the particular raw material to be pulverized. Therefore, the scope of our invention should be determined from the appended claims.

Claims

1. Device (10) for feeding grinding media (12) into a ball mill (16) with:

a ball storage vessel (22) for new grinding balls (12),

a regulator (25),

a chute (24) for conveying the balls (12) to the regulator (25),

which slide (24) has first and second ends (48, 46), the first end (48) of which includes a lock (54) for controlling the depth of the balls (12) on the slide (24),

characterized,

that the regulator (25) has a dispensing drum (26), a device (40) for rotating the drum (26) and a means (62) for retaining the balls in the drum (26),

the drum (26) is arranged next to the second slide end (46) and has a plurality of compartments (70, 70a, 70b) which are suitable for receiving the balls (12), and

the retaining means (62) is arranged next to a part of the drum (26) for retaining the balls (12) in one of the compartments (70, 70a, 70b),

whereby the drum (26) is rotated at a predetermined speed to feed the balls (12) evenly into the mill (16) at a rate corresponding to the ball abrasion level of the mill (16).

2. Device according to claim 1,

in which the chute (24) is inclined to the drum (26) with a gradient of at least 5º.

3. Device according to claim 2,

in which the slide (24) has a gradient of at least 10º.

4. Device according to claim 3,

in which the slide (24) has a gradient of 18º.

5. Device according to claim 1,

in which the lock (54) is a pivoting plate, the weight of the plate controlling the depth of the balls (12).

6. Device according to claim 1,

in which the retaining means (62) is a curved plate.

7. Device according to claim 6,

in which the upper end (64) of the plate (62) can move from a first position normally adjacent to the drum (26) to a second position spaced from the drum (26).

8. Device according to claim 6,

in which the upper end (64) of the plate (62) is prestressed into contact with a lower part of the drum (26).

9. Device according to claim 1 or 8,

in which the compartments (70, 70a, 70b) are formed by radially extending wings (74).

10. Device according to claim 9,

in which the compartments (70, 70a, 70b) contain a force deflection means (76).

11. Device according to claim 1,

in which the output power of the rotating device (40) is significantly reduced by a reduction gear (42).

12. Device according to claim 1,

which also contains a control device (44), which control device (44) is used to adjust and monitor the speed of the drum (26).

13. Apparatus according to claim 1 or 10, in which the compartments (70, 70a, 70b) are evenly spaced around the circumference of the drum (26).